JP6583398B2 - Aseptic filling machine and aseptic filling method - Google Patents
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Description
本発明は、牛乳、クリーム、ジュース、酒及び清涼飲料水等の液状食品、若しくは液状薬品又は固形物を含む液状食品等を注出口付きバッグインボックス用内袋に、無菌チャンバなしで無菌充填するための無菌充填機及び無菌充填方法に関する。 The present invention aseptically fills an inner bag for a bag-in-box with a spout into a liquid food such as milk, cream, juice, liquor and soft drinks, or a liquid food containing liquid chemicals or solids without an aseptic chamber. The present invention relates to an aseptic filling machine and an aseptic filling method.
従来、液体の大型容器としては一斗缶等の缶が多く使用されていたが、容器廃棄のための輸送や処理が煩雑であるために、廃棄処理し易いバッグインボックス(BIB)の使用広まっている。内容物が菌等により腐敗や変敗する場合、BIBの内袋に内容物を充填してから加熱殺菌することは困難である。そこで、長期保存を行う腐敗し易い内容物については、内袋を殺菌し、殺菌した内容物を無菌雰囲気で殺菌した内袋に充填する無菌充填が採用されている。そのため、牛乳、クリーム、果汁、果肉入り果汁等をBIBに充填して長期保存する場合は、無菌充填機により内袋に内容物を充填している。 Conventionally, many cans such as Ito cans have been used as large liquid containers. However, since the transportation and processing for container disposal is complicated, the use of bag-in-box (BIB), which is easy to dispose of, has become widespread. ing. When the contents are spoiled or deteriorated by bacteria or the like, it is difficult to heat sterilize after filling the BIB inner bag with the contents. Therefore, aseptic content that is stored for a long period of time and is rotted, sterilization of the inner bag and filling of the sterilized content in the sterilized inner bag in an aseptic atmosphere is employed. Therefore, when filling BIB with milk, cream, fruit juice, fruit-containing fruit juice, etc. and storing it for a long time, the inner bag is filled with the contents by an aseptic filling machine.
BIB用内袋への無菌充填方法としては、注出口を有する袋をキャップにより密封し、エチレンオキサイドガスやγ線照射等により袋の内部を殺菌し、殺菌された袋を無菌BIB充填機に供給し、注出口及びキャップの外側を次亜塩素酸ナトリウム溶液、過酢酸溶液又は過酸化水素溶液等の液状殺菌剤により殺菌した後、無菌チャンバ内で注出口からキャップを取り外して注出口と充填ノズルを嵌合させて、充填ノズルから内袋に内容物を規定量充填し、注出口から充填ノズルを取り外し、注出口をキャップにより密封して無菌充填製品とする。 Aseptic filling of the BIB inner bag, the bag with the spout is sealed with a cap, the inside of the bag is sterilized with ethylene oxide gas or γ-ray irradiation, etc., and the sterilized bag is supplied to the sterile BIB filling machine After sterilizing the spout and the outside of the cap with a liquid disinfectant such as sodium hypochlorite solution, peracetic acid solution or hydrogen peroxide solution, remove the cap from the spout in the aseptic chamber and remove the spout and the filling nozzle. To fill the inner bag with the contents from the filling nozzle, remove the filling nozzle from the spout, and seal the spout with a cap to obtain an aseptic filling product.
また、無菌チャンバを使用しないで、殺菌した液状食品や薬品等を殺菌したBIB用内袋に充填する方法が提案されている(特許文献1)。これは、2枚のプラスチックフィルムの周縁をヒートシールしてなるBIB用内袋の上側プラスチックフィルムに注出口を取り付け、注出口に内側から嵌合する中栓を下側プラスチックフィルムに取り付け、中栓を注出口に嵌合してなる密封袋の注出口と中栓を充填ノズルの先端に装着して蒸気殺菌する殺菌工程、注出口から中栓を外し、充填ノズルから内容物を袋に充填する充填工程、充填ノズルの先端から中栓部分までを蒸気により洗浄する洗浄工程、洗浄後、注出口と中栓を嵌合する密封工程からなる無菌充填方法である。 Further, a method for filling a sterilized BIB inner bag with a sterilized liquid food or medicine without using an aseptic chamber has been proposed (Patent Document 1). This is because the spout is attached to the upper plastic film of the BIB inner bag formed by heat-sealing the periphery of the two plastic films, and the inner plug fitted from the inside to the spout is attached to the lower plastic film. A sterilization process that attaches the spout and inner plug of the sealed bag that fits to the spout to the tip of the filling nozzle and steam sterilizes, removes the inner plug from the spout, and fills the bag with the contents from the filling nozzle This is an aseptic filling method comprising a filling step, a washing step for washing from the tip of the filling nozzle to the inside plug portion with steam, and a sealing step for fitting the spout and the inside plug after washing.
特許文献1の無菌充填方法における注出口にキャップを装着することも提案されている(特許文献2)。さらに、充填ノズルの充填口を開閉するための充填弁に接続しているプランジャーの摺動部の一部にバリア室を設け、バリア室に蒸気を導入することも提案されている(特許文献3)。 It has also been proposed to attach a cap to the spout in the aseptic filling method of Patent Document 1 (Patent Document 2). Furthermore, it has also been proposed to provide a barrier chamber at a part of the sliding portion of the plunger connected to the filling valve for opening and closing the filling port of the filling nozzle, and introduce steam into the barrier chamber (Patent Document). 3).
一方、蒸気により飲料の無菌充填機内の殺菌(SIP)について、殺菌を終了する判断手段としてF値を導入することが提案されている。例えば、飲料の加熱殺菌部から充填機内へと飲料を送る飲料供給系配管を熱水又は加熱蒸気により熱殺菌する際に、飲料供給系配管の複数箇所の温度を所定時間ごとに検知しつつF値を演算し、そのうちの最少のF値が目標値に達したところで、殺菌工程を終了することが提案されている(特許文献4)。 On the other hand, it has been proposed to introduce an F value as a determination means for terminating sterilization for sterilization (SIP) in a beverage aseptic filling machine using steam. For example, when the beverage supply system piping that sends the beverage from the beverage sterilization unit to the filling machine is thermally sterilized with hot water or heated steam, the temperature of a plurality of locations of the beverage supply system piping is detected every predetermined time. It has been proposed that the value is calculated and the sterilization process is terminated when the minimum F value reaches the target value (Patent Document 4).
また、充填ノズルへ飲料を送る飲料供給系配管に熱水又は蒸気を送り、充填ノズルから熱水又は蒸気を吐出させて充填ノズル内を殺菌する際に、すべての充填ノズル内の温度を所定時間ごとに検知しつつF値を演算し、そのうちの最少のF値が目標値に達したところで、殺菌工程を終了することも提案されている(特許文献5)。 In addition, when hot water or steam is sent to the beverage supply system piping that sends the beverage to the filling nozzle, and the hot water or steam is discharged from the filling nozzle to sterilize the inside of the filling nozzle, the temperature inside all the filling nozzles is set for a predetermined time. It has also been proposed to calculate the F value while detecting every time, and to end the sterilization process when the minimum F value reaches the target value (Patent Document 5).
BIB用内袋に内容物を充填する無菌充填機において、無菌チャンバを必要としない特許文献1に記載の無菌充填機は、コンパクトで作業性も良好である。また、殺菌剤を使用しないため、殺菌剤の残留や廃棄処理の煩雑さもなく、ランニングコストも抑えることができる。特許文献1に記載の2枚のプラスチックフィルムの周縁をヒートシールしてなるBIB用内袋の上側プラスチックフィルムに注出口を取り付け、注出口に内側から嵌合する中栓を下側プラスチックフィルムに取り付け、中栓を注出口に嵌合してなる密封袋の注出口と中栓を充填ノズルの先端に装着して蒸気殺菌する殺菌工程、注出口から中栓を外し、充填ノズルから内容物を袋に充填する充填工程、充填ノズルの先端から中栓部分までを蒸気により洗浄する洗浄工程、洗浄後、注出口と中栓を嵌合する密封工程からなる無菌充填方法は、他のBIBの無菌充填方法に較べ設備及び材料面で優位性が高い。 In the aseptic filling machine that fills the BIB inner bag with the contents, the aseptic filling machine described in Patent Document 1 that does not require an aseptic chamber is compact and has good workability. In addition, since no bactericidal agent is used, there is no complicated bactericide residue and disposal, and the running cost can be reduced. A spout is attached to the upper plastic film of the inner bag for BIB formed by heat-sealing the periphery of two plastic films described in Patent Document 1, and an inner plug fitted to the spout from the inside is attached to the lower plastic film. , Sterilization process of steam sterilization by attaching the spout of the sealed bag with the inner plug fitted to the spout and the inner plug to the tip of the filling nozzle, removing the inner plug from the spout and bagging the contents from the filling nozzle The aseptic filling method consists of a filling step for filling the inside, a washing step for washing from the tip of the filling nozzle to the inside plug portion with steam, and a sealing step for fitting the spout and the inside plug after washing. Superiority in equipment and materials compared to the method.
しかし、注出口と中栓を蒸気殺菌する際の殺菌時間が長く、生産性に劣るという欠点がある。140℃以上の蒸気を10秒間以上送って殺菌している。 However, there is a disadvantage that the sterilization time when steam sterilizing the spout and the inner plug is long and the productivity is poor. Sterilized by sending steam at 140 ° C or higher for 10 seconds or longer.
BIB用内袋の注出口及び中栓の蒸気殺菌における上述のような欠点を解消することができる、注出口及び中栓の蒸気殺菌装置及び殺菌方法が求められている。 There is a need for a steam sterilization apparatus and a sterilization method for a spout and an inner plug that can eliminate the above-described drawbacks in the steam sterilization of the spout and the inner plug of the BIB inner bag.
本発明はこのような問題点を解決することができる、BIB用内袋に無菌雰囲気で内容物を充填する無菌充填機及び無菌充填方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an aseptic filling machine and an aseptic filling method for filling the contents of the BIB inner bag in an aseptic atmosphere, which can solve such problems.
本発明に係る無菌充填機は、少なくとも二枚の柔軟性プラスチックフィルムの周縁をヒートシールしてなるバッグインボックス用内袋の上側プラスチックフィルムに注出口を取り付け、前記注出口に内側から嵌合する中栓を下側プラスチックフィルムに取り付け、前記中栓を前記注出口に嵌合してなる前記バッグインボックス用内袋の前記注出口と充填ノズルの先端を密着して、前記注出口、前記中栓、前記充填ノズルの先端及び充填弁先端部で形成される空間に加熱水蒸気を供給する加熱水蒸気供給装置、前記中栓を前記注出口から外し又は前記中栓を前記注出口に嵌合する中栓着脱装置及び前記充填ノズルの充填弁先端部を移動させることにより、前記充填ノズルの開口部を開いて、前記バッグインボックス用内袋に内容物を充填する充填装置を備える無菌充填機において、前記充填ノズルの先端であって、前記空間内の壁面を形成する所定箇所及び前記充填ノズルの充填弁先端部の前記空間を形成する所定箇所に温度センサを備え、前記空間への前記加熱水蒸気供給時に前記空間内温度を所定時間ごとに検知しつつF値を演算する演算装置を備え、最小のF値が目標値に達したときに前記空間内の殺菌を終了することを特徴とする。 In the aseptic filling machine according to the present invention, a spout is attached to an upper plastic film of an inner bag for a bag-in-box formed by heat-sealing the periphery of at least two flexible plastic films, and the spout is fitted into the spout from the inside. An inner stopper is attached to the lower plastic film, the inner outlet of the bag-in-box inner bag formed by fitting the inner stopper to the outlet is in close contact with the tip of the filling nozzle, the outlet, A plug, a heated steam supply device for supplying heated steam to a space formed by the tip of the filling nozzle and the tip of the filling valve, removing the inner plug from the spout or fitting the inner plug into the spout By moving the stopper attaching / detaching device and the filling valve tip of the filling nozzle, the opening of the filling nozzle is opened to fill the inner bag for the bag in box with the contents. In aseptic filling machine comprising a device, the a tip of the filling nozzle, a temperature sensor at a predetermined position to form the space of the filling valve tip of the predetermined portion and the filling nozzle to form a wall of the space, An arithmetic unit that calculates an F value while detecting the temperature in the space every predetermined time when the heated steam is supplied to the space, and ends the sterilization in the space when the minimum F value reaches a target value. It is characterized by doing.
本発明に係る無菌充填方法は、少なくとも二枚の柔軟性プラスチックフィルムの周縁をヒートシールしてなるバッグインボックス用内袋の上側プラスチックフィルムに注出口を取り付け、前記注出口に内側から嵌合する中栓を下側プラスチックフィルムに取り付け、前記中栓を前記注出口に嵌合してなる前記バッグインボックス用内袋の前記注出口と充填ノズルの先端を密着させて、前記注出口、前記中栓、前記充填ノズルの先端及び前記充填ノズルの充填弁先端部で形成される空間に加熱水蒸気を供給して前記注出口と前記中栓の表面、前記充填ノズルの先端、前記充填ノズルの前記充填弁先端部及び前記空間を前記加熱水蒸気により殺菌し、殺菌後に前記加熱水蒸気の供給を止め、前記中栓を前記注出口から外すと同時に、前記充填ノズルの前記充填弁先端部を移動させることにより、前記充填ノズルの開口部を開いて、内容物を前記バッグインボックス用内袋に充填し、充填終了後前記充填ノズルの開口部を閉鎖し、前記注出口、前記中栓、前記充填ノズルの先端、前記充填ノズルの前記充填弁先端部及び前記空間を蒸気洗浄した後、前記中栓を前記注出口に嵌合し、無菌充填を行う無菌充填方法において、前記充填ノズルの先端であって、前記空間内の壁面を形成する所定箇所及び前記充填ノズルの充填弁先端部の前記空間を形成する所定箇所に温度センサを設けておき、前記空間への前記加熱水蒸気供給時に前記空間内温度を所定時間ごとに検知しつつF値を演算し、最小のF値が目標値に達したときに前記空間内の殺菌を終了することを特徴とする。 In the aseptic filling method according to the present invention, a spout is attached to an upper plastic film of an inner bag for a bag-in-box formed by heat-sealing the peripheral edges of at least two flexible plastic films, and fitted into the spout from the inside. An inner stopper is attached to the lower plastic film, and the outlet of the inner bag for bag-in-box formed by fitting the inner stopper to the outlet is in close contact with the tip of the filling nozzle. Heated steam is supplied to the space formed by the stopper, the tip of the filling nozzle and the filling valve tip of the filling nozzle, the surface of the spout and the inner plug, the tip of the filling nozzle, and the filling of the filling nozzle The valve tip and the space are sterilized with the heated steam, the supply of the heated steam is stopped after sterilization, the inner plug is removed from the spout, and at the same time, the filling nozzle By opening the filling nozzle opening, filling the bag-in-box inner bag with the contents, closing the filling nozzle opening after filling, An aseptic filling method for performing aseptic filling by fitting the inner stopper into the spout after steam cleaning the spout, the inner plug, the tip of the filling nozzle, the tip of the filling valve of the filling nozzle and the space in, a tip of the filling nozzle, may be provided a temperature sensor at a predetermined position to form the space of the filling valve tip of the predetermined portion and the filling nozzle to form a wall of the space, to the space The F value is calculated while detecting the temperature in the space every predetermined time when the heated steam is supplied, and the sterilization in the space is terminated when the minimum F value reaches the target value.
また、本発明に係る無菌充填方法は、F値が次式
本発明者は、無菌チャンバを必要としないバッグインボックス用内袋へ内容物を充填する無菌充填機において、殺菌に使用する加熱水蒸気の温度及び導入時間について見直しを行うべく、F値の管理について検討したところ、従来に比べ、短時間で殺菌を終了することができることを見出した。 The present inventor is concerned with the management of the F value in order to review the temperature and introduction time of the heated steam used for sterilization in an aseptic filling machine that fills the inner bag for a bag-in-box that does not require an aseptic chamber. As a result of the investigation, it was found that sterilization can be completed in a shorter time than in the past.
本発明によれば、無菌チャンバを必要としないバッグインボックス用内袋へ内容物を充填する無菌充填機において、中栓が嵌合された注出口に充填ノズルの先端を装着し、中栓、注出口及び充填ノズルにより形成される空間に加熱水蒸気を導入して、中栓、注出口及び充填ノズルの表面及び空間内を殺菌するが、空間を形成する充填ノズル及び加熱水蒸気の排出部に温度センサを設け、当該温度センサにより所定時間ごとに温度を検知し、検知した温度によりF値を演算し、演算されたF値の最小値が目標値に達したときに殺菌を終了することで、殺菌時間を短くすることが可能となり、無菌充填機の生産性をアップすることができる。 According to the present invention, in an aseptic filling machine that fills an inner bag for a bag-in-box that does not require an aseptic chamber, the tip of the filling nozzle is attached to the spout fitted with the inner plug, Heated steam is introduced into the space formed by the spout and the filling nozzle to sterilize the surface of the inner plug, spout and filling nozzle and the space. By providing a sensor, detecting the temperature every predetermined time by the temperature sensor, calculating the F value based on the detected temperature, and terminating the sterilization when the calculated minimum value of the F value reaches the target value, The sterilization time can be shortened, and the productivity of the aseptic filling machine can be increased.
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本発明の実施の形態に係る無菌充填機により内容物が充填されるバッグインボックス用内袋1とは、内容物を充填する前のバッグインボックス用内袋1の斜視図である図1(A)及び断面を示す図1(B)のように、少なくとも二枚の柔軟性プラスチックフィルム2の周縁をヒートシールしてなる。二枚の柔軟性プラスチックフィルム2はヒートシールされることにより、ヒートシール部3により接着され、袋状を形成する。バッグインボックス用内袋1は上側プラスチックフィルム2aと下側プラスチックフィルム2bにより形成される。上側プラスチックフィルム2aと下側プラスチックフィルム2bをヒートシールする際には、フィルム間のエアをできる限り排除して行う。バッグインボックス用内袋1をγ線や電子線の照射により殺菌する際に、バッグインボックス用内袋1の内部に酸素が存在するとバッグインボックス用内袋1の最内層を構成するポリエチレンが酸素と反応して異臭を発生するおそれがあるからである。
The bag-in-box inner bag 1 filled with the contents by the aseptic filling machine according to the embodiment of the present invention is a perspective view of the bag-in-box inner bag 1 before filling the contents. As shown in A) and FIG. 1B showing a cross section, the periphery of at least two flexible
柔軟性プラスチックフィルム2とは、二軸延伸ポリプロピレンフィルム、二軸延伸ナイロンフィルム、二軸延伸ポリエステルフィルム、二軸延伸エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム等の延伸フィルム、延伸フィルムにアルミニウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素等を蒸着したフィルム、アルミニウム箔等のヒートシール性を有していないフィルムの1種以上とポリエチレンフィルムをラミネートしたもの、又はポリエチレンフィルム単体若しくは、ナイロン又はエチレン−ビニルアルコール共重合体のようなバリア性を有する樹脂とポリエチレンとの共押し出しフィルムであり、バッグインボックス用内袋1の上側プラスチックフィルム2a及び下側プラスチックフィルム2bは1枚以上のプラスチックフィルムからなる。ヒートシールによる接着面は通常ポリエチレンが用いられる。ヒートシールは加熱板による直接加熱によるヒートシール、超音波ヒートシール、層としてアルミニウム箔を含む場合の高周波ヒートシール等である。
The flexible
バッグインボックス用内袋1の上側プラスチックフィルム2a又は下側プラスチックフィルム2bは2枚以上であっても構わない。例えば、二軸延伸ナイロンフィルム15μm、アルミニウム箔7μm、ポリエチレン50μmを順次ラミネートしたフィルムとポリエチレンフィルム80μmを2枚重ねて上側プラスチックフィルム2aとし、下側プラスチックフィルム2bも同様として2枚重ね、80μmのポリエチレンフィルムを内側としてヒートシールにより袋を形成する。ヒートシール部3は4枚のフィルムが接着されているが、非ヒートシール部では4枚のフィルムは各々接着されていない。このように上側プラスチックフィルム2a及び下側プラスチックフィルム2bをヒートシール部でヒートシールにより接着できるようにして各々複数枚以上とすることで、輸送時のフィルムと外装であるダンボールとの擦れや、揺れによる内容物の移動による柔軟性プラスチックフィルム2の屈曲により発生するピンホールに起因する内容物の漏れリスクを低減することができる。
Two or more upper
ポリエチレンは密度が低いほど耐ピンホール性に優れる傾向があるが滑り性が劣るため、ポリエチレンフィルムは多層構成として、密度の低いポリエチレンの両側に密度の高いポリエチレン層を設けるようにしても構わない。 Since polyethylene has a tendency to be superior in pinhole resistance as the density is low, the slipperiness is inferior. Therefore, the polyethylene film may have a multilayer structure, and a high-density polyethylene layer may be provided on both sides of low-density polyethylene.
図1(B)に示すように上側プラスチックフィルム2aには孔を設け注出口4が内側から接着され、下側プラスチックフィルム2bには内側に中栓5が接着される。注出口のフランジ4aの上側と上側プラスチックフィルム2aの内側とがヒートシールにより接着され、中栓のフランジ5aの下側と下側プラスチックフィルム2bの内側とがヒートシールにより接着されている。中栓5の取り付け位置は注出口4と嵌合できるように、注出口4と同じ位置の下側プラスチックフィルム2bに接着される。
As shown in FIG. 1B, a hole is provided in the
注出口4及び中栓5はポリエチレン等の樹脂を射出成形、圧縮成形することにより得られる。注出口4及び中栓5のフランジ4a及び5aは柔軟性プラスチックフィルム2の内側面とヒートシールされるため、ポリエチレンが好ましい。また、注出口4の内面には中栓5の外面が嵌合される。嵌合面は菌等が流入しない程度の密着性がもとめられる。そこで、注出口4を構成するポリエチレンの密度よりも中栓5を構成するポリエチレンの密度を高くすることがこの好ましい。注出口4を伸ばすように嵌合することで高い密着性が得られる。
The
バッグインボックス用内袋1は中栓5が注出口4に嵌合され、密封された状態でγ線や電子線等の照射によりバッグインボックス用内袋1の内部が殺菌される。内部が殺菌されたバッグインボックス用内袋1が無菌充填機に供給される。無菌充填機に供給されたバッグインボックス用内袋1は図2(D)に示す殺菌工程により注出口4及び中栓5の外部表面が殺菌される。
In the inner bag 1 for bag-in-box 1, the
無菌充填機に供給されたバッグインボックス用内袋1は、クランプ6により注出口4を把持され、把持されて固定された注出口4に充填ノズル7の先端が密着される。これにより、図2(D)に示すように、注出口4、中栓5、充填ノズル7の先端及び充填ノズル7の充填弁先端部8により形成される空間13が密閉状態となる。
The bag-in-box inner bag 1 supplied to the aseptic filling machine is held at the
次いで注出口4、中栓5、充填ノズル7の先端及び充填ノズル7の充填弁先端部8により形成される空間13に、加熱水蒸気供給装置から供給される加熱水蒸気を加熱水蒸気供給口10から供給し、注出口4及び中栓5の表面、充填ノズル7の先端、充填ノズル7の充填弁先端部8及び空間13を殺菌する。供給される加熱水蒸気の温度は121℃〜145℃が適当である。
Next, heated steam supplied from the heated steam supply device is supplied from the heated
加熱水蒸気は加熱水蒸気供給装置により供給されるが、空間13には図3(H)に示すように、加熱水蒸気供給管9から加熱水蒸気供給口10を経て空間13に加熱水蒸気が供給される。供給される加熱水蒸気の熱により、注出口4及び中栓5の表面、充填ノズル7の先端、充填ノズル7の充填弁先端部8及び空間13に存在する菌等が殺菌される。供給された加熱水蒸気は加熱水蒸気排出口12から加熱水蒸気排出管11を経て排出される。
The heated steam is supplied by the heated steam supply device, and the heated steam is supplied to the
従来、加熱水蒸気の供給は、加熱水蒸気排出管11に設けられた温度センサにより、排出される加熱水蒸気の温度を測定し、測定温度が140℃に昇温した後、10秒間加熱水蒸気を空間13に供給していた。昇温を確認して10秒間保持することは、バッグインボックス用内袋1に内容物を充填する時間を長くし、充填製品の生産効率を低下させていた。140℃以上の加熱水蒸気を空間13に10秒間供給するのは、過度の殺菌を行っていることとなる。不必要な殺菌を行うことなく、適正な殺菌温度及び殺菌時間の管理により充填速度を速めることが可能である。
Conventionally, heated steam is supplied by measuring the temperature of the heated steam discharged by a temperature sensor provided in the heated
空間13への加熱水蒸気の供給による注出口4及び中栓5の表面、充填ノズル7の先端、充填ノズル7の充填弁先端部8及び空間13の殺菌についてF値管理することで、生産性を上げることを見出した。すなわち、図4に示すように、空間13の所定箇所に温度センサSを設け、空間13へ加熱水蒸気が供給されたときに、温度センサSにより、空間13内の温度を所定時間ごとに検知し、検知した温度情報をコントローラ14に送り、演算装置を備えるコントローラ14によりF値を演算し、最少のF値が目標値に達したときに注出口4及び中栓5の表面、充填ノズル7の先端、充填ノズル7の充填弁先端部8及び空間13の殺菌を終了する。殺菌終了により、加熱水蒸気の供給は停止される。
By controlling the F value for the sterilization of the surface of the
温度センサSにより検知され、演算装置を備えるコントローラ14に送られた温度を基に以下の演算式によりF値が求められる。
演算式のTrを121.1℃とすると各箇所の温度センサSにより検知される温度が、121.1℃に達するとコントローラ14が備える演算装置はF値の演算を開始する。殺菌すべき芽胞菌のZ値は7℃〜11℃であり、例えばZ値を10℃として演算しても構わない。Z値及び目標とするF値は、製造する製品中身の必要な殺菌強度に任意に合わせることができる。
When Tr in the arithmetic expression is 121.1 ° C., when the temperature detected by the temperature sensor S at each location reaches 121.1 ° C., the arithmetic device included in the
また製品液のpHが4〜4.6未満のときは基準温度Tr=85℃、Z値=7.8℃とすることができ、製品液のpHが4未満のときは基準温度Tr=65℃、Z値=5℃とすることができるが、適宜変更することも可能である。pH4.6以上の場合は、基準温度Tr=121.1℃、Z値=10℃で算出することができる。 Further, when the pH of the product liquid is 4 to less than 4.6, the reference temperature Tr = 85 ° C. and the Z value = 7.8 ° C., and when the pH of the product liquid is less than 4, the reference temperature Tr = 65. C. and Z value = 5.degree. C., but can be changed as appropriate. In the case of pH 4.6 or more, it can be calculated at a reference temperature Tr = 121.1 ° C. and a Z value = 10 ° C.
また、乳製品、濃縮ジュース、めんつゆ、調味料、緑茶飲料、ミネラルウォーター、チルド飲料等、製品液の微生物発育特性、流通温度等に合わせて上記演算式に代入する値を適宜変更することも可能である。 It is also possible to appropriately change the values to be substituted into the above formulas according to microbial growth characteristics, distribution temperature, etc. of product liquids such as dairy products, concentrated juice, noodle soup, seasonings, green tea drinks, mineral water, chilled drinks, etc. It is.
図5に示すように、121.1℃に達したときからF値は演算され、全ての温度センサSにより検知される温度から演算される斜線部の面積であるF値が目標値に達したときに殺菌を終了する。このとき、空間13の温度は140℃に達していないこともある。従来は、加熱水蒸気排出管に設けられた温度センサSの検知温度が140℃に達したところでタイマーが作動し、10秒後に殺菌終了としていた。トータルの殺菌時間は20秒であった。殺菌下限条件は140℃の10秒であるため、Z値を10℃としてF0(121.1℃)値を算出すると、12.9である。図6に示すように、空間13の温度が140℃に到達するまでに10秒を要するとすると、図5に示すように殺菌時間をF値管理することにより、例えば殺菌終了(F0(121.1℃)値が12.9に到達する)までの時間が13秒となり、殺菌に要する時間を35%短縮することができる。
As shown in FIG. 5, the F value is calculated from reaching 121.1 ° C., and the F value, which is the area of the shaded portion calculated from the temperatures detected by all the temperature sensors S, has reached the target value. Sometimes sterilization ends. At this time, the temperature of the
温度センサSは充填ノズル7の先端であって空間13内の壁面を形成する箇所、充填ノズル7の充填弁先端部の空間13を形成する箇所及び加熱水蒸気排出管11の加熱水蒸気排出口12の近傍箇所に設けられる。温度センサSは1箇所に設けても、複数箇所に設けても構わない。
The temperature sensor S is a tip of the filling
空間13への加熱水蒸気の供給は、図3(H)に示すように、加熱水蒸気供給用圧縮エア導入口15aに圧縮エアを導入し、加熱水蒸気供給用開閉ロッド17を移動させ、加熱水蒸気供給口10を開の状態にする。また、加熱水蒸気排出用圧縮エア導入口16aに圧縮エアを導入し、加熱水蒸気排出用開閉ロッド18を移動させ、加熱水蒸気排出口12を開の状態にする。ここで、加熱水蒸気供給口10、空間13及び加熱水蒸気排出口12が連通状態になり、加熱水蒸気供給装置から加熱水蒸気が供給され、注出口4及び中栓5の表面、充填ノズル7の先端、充填ノズル7の充填弁先端部8及び空間13が殺菌される。
As shown in FIG. 3 (H), the heated steam is supplied to the
殺菌終了後、図3(I)に示すように、開放状態となっている加熱水蒸気供給口10及び加熱水蒸気排出口12を閉鎖する。これは、加熱水蒸気供給用圧縮エア導入口15bに圧縮エアを導入し、加熱水蒸気供給用開閉ロッド17を移動させ、加熱水蒸気供給口10を閉の状態とし、加熱水蒸気排出用圧縮エア導入口16bに圧縮エアを導入し、加熱水蒸気排出用開閉ロッド18を移動させ、加熱水蒸気排出口12を閉の状態にする。
After the sterilization is finished, as shown in FIG. 3I, the heated
注出口4及び中栓5の表面、充填ノズル7の先端、充填ノズル7の充填弁先端部8及び空間13の殺菌が終了した後、図2(E)に示すように、中栓着脱装置19により、注出口4に嵌合している中栓5を引き抜くことにより、中栓5を注出口4から外し、同時に充填ノズル7の充填弁先端部8を移動させ、充填ノズル7の充填口からバッグインボックス用内袋1の袋内に内容物を充填する。所定量の内容物をバッグインボックス用内袋1の袋内に充填後、充填ノズル7の充填弁先端部8を移動させ充填ノズル7の充填口を閉鎖して充填を終了する。
After the sterilization of the surface of the
バッグインボックス用内袋1の袋内に内容物を充填後、図2(F)に示すように、注出口4、中栓5、充填ノズル7の空間13を形成する壁面及び充填ノズル7の充填弁先端部8を加熱水蒸気により洗浄する。充填ノズル7の充填口を閉鎖後、加熱水蒸気供給用圧縮エア導入口15aに圧縮エアを導入し、加熱水蒸気供給用開閉ロッド17を移動させ、加熱水蒸気供給口10を開の状態にする。また、加熱水蒸気排出用圧縮エア導入口16aに圧縮エアを導入し、加熱水蒸気排出用開閉ロッド18を移動させ、加熱水蒸気排出口12を開の状態にする。中栓5が注出口4から外された状態で供給される加熱水蒸気により、注出口4、中栓5、充填ノズル7の空間13を形成する壁面及び充填ノズル7の充填弁先端部8は加熱水蒸気に曝され、これらに付着していた内容物が除去され、清浄な状態となる。除去された内容物はバッグインボックス用内袋1の袋内に入り、加熱水蒸気供給管9及び加熱水蒸気排出管11にも残留することはない。
After filling the contents of the bag in the inner bag 1 for bag-in-box, as shown in FIG. 2 (F), the wall surface forming the
洗浄工程終了後は、加熱水蒸気供給用圧縮エア導入口15bに圧縮エアを導入し、加熱水蒸気供給用開閉ロッド17を移動させ、加熱水蒸気供給口10を閉の状態とし、加熱水蒸気排出用圧縮エア導入口16bに圧縮エアを導入し、加熱水蒸気排出用開閉ロッド18を移動させ、加熱水蒸気排出口12を閉の状態にする。
After completion of the cleaning process, compressed air is introduced into the heated steam supply compressed
加熱水蒸気による洗浄が終了した後、図2(G)に示すように、中栓着脱装置19により中栓5を注出口4に嵌合する。これで、バッグインボックス用内袋1は内部が無菌状態で密封される。また、ここで、再度加熱水蒸気を供給して、中栓5の外表面を洗浄しても構わない。
After the cleaning with the heated steam is completed, the
中栓5を注出口4に嵌合した後、中栓着脱装置19を中栓5から外し、さらにクランプ6から注出口4を外し、図1(C)のような無菌充填製品を得る。図2(F)において、バッグインボックス用内袋1は洗浄のために袋内に加熱水蒸気が吹き込まれて膨らんだ状態となっているが、冷却後に加熱水蒸気は凝縮し僅かな水分となって内容物に吸収され、内容物が充填されたバッグインボックス用内袋1は図1(C)のような製品となる。
After fitting the
本発明は以上説明したように構成されるが、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々変更可能である。 Although the present invention is configured as described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention.
1…バッグインボックス用内袋
4…注出口
5…中栓
7…充填ノズル
10…加熱水蒸気供給口
12…加熱水蒸気排出口
14…コントトーラ
19…中栓着脱装置
S…温度センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inner bag for bag in
Claims (3)
前記充填ノズルの先端であって、前記空間内の壁面を形成する所定箇所及び前記充填ノズルの充填弁先端部の前記空間を形成する所定箇所に温度センサを備え、前記空間への前記加熱水蒸気供給時に前記空間内温度を所定時間ごとに検知しつつF値を演算する演算装置を備え、最小のF値が目標値に達したときに前記空間内の殺菌を終了することを特徴とする無菌充填機。 Attach a spout to the upper plastic film of the inner bag for bag-in-box, which is heat-sealed at the periphery of at least two flexible plastic films, and attach an inner stopper fitted to the spout from the inside to the lower plastic film The inner spout of the bag-in-box inner bag formed by fitting the inner plug to the spout is in close contact with the front end of the filling nozzle, the spout, the inner plug, the front end of the filling nozzle, and the filling A space heating steam supply device for supplying heating steam to a space formed by a valve tip, an inner plug attaching / detaching device for removing the inner plug from the spout or fitting the inner plug to the spout, and the filling nozzle Aseptic filling provided with a filling device that opens the opening of the filling nozzle by filling the tip of the filling valve and fills the inner bag for the bag-in-box. In,
A temperature sensor is provided at a predetermined position that forms a wall surface in the space and a predetermined position that forms the space of the filling valve front end portion of the filling nozzle, and the heating steam supply to the space An aseptic filling characterized by comprising an arithmetic unit that calculates the F value while detecting the temperature in the space every predetermined time, and sterilizing the space when the minimum F value reaches the target value Machine.
前記充填ノズルの先端であって、前記空間内の壁面を形成する所定箇所及び前記充填ノズルの充填弁先端部の前記空間を形成する所定箇所に温度センサを設けておき、前記空間への前記加熱水蒸気供給時に前記空間内温度を所定時間ごとに検知しつつF値を演算し、最小のF値が目標値に達したときに前記空間内の殺菌を終了することを特徴とする無菌充填方法。 Attach a spout to the upper plastic film of the inner bag for bag-in-box, which is heat-sealed at the periphery of at least two flexible plastic films, and attach an inner stopper fitted to the spout from the inside to the lower plastic film The inner spout of the inner bag for bag-in-box formed by fitting the inner plug to the spout and the tip of the filling nozzle are brought into close contact with each other, the spout, the inner plug, the front end of the filling nozzle, and the Heating steam is supplied to the space formed by the filling valve tip of the filling nozzle to heat the spout and the surface of the inner plug, the tip of the filling nozzle, the tip of the filling valve of the filling nozzle, and the space. Sterilize with steam, stop the supply of heated steam after sterilization, remove the inner plug from the spout, and simultaneously move the filling valve tip of the filling nozzle. The opening of the filling nozzle is opened, the contents are filled into the inner bag for bag-in-box, the opening of the filling nozzle is closed after completion of filling, the spout, the inner plug, In the aseptic filling method in which the tip of the filling nozzle, the filling valve tip of the filling nozzle and the space are steam cleaned, the inner plug is fitted into the spout, and aseptic filling is performed,
A temperature sensor is provided at a predetermined position that forms a wall surface in the space and a predetermined position that forms the space of the filling valve front end portion of the filling nozzle, and the heating to the space is performed. An aseptic filling method, wherein the F value is calculated while detecting the temperature in the space every predetermined time when water vapor is supplied, and the sterilization in the space is terminated when the minimum F value reaches the target value.
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